Conducție vs convecție | Ce este conducerea? Ce este convecția?
Conducerea și convecția sunt două fenomene întâlnite în căldură și termodinamică. Aceste două concepte sunt foarte importante atunci când vine vorba de înțelegerea transferului de căldură. Radiația împreună cu conducerea și convecția formează cele trei forme de transfer de căldură. Câmpuri precum termodinamica, motoarele termice, sistemele meteorologice artificiale, meteorologia și chiar fiziologia noastră depind de principiile conducției și convecției. Este vital să aveți o bună înțelegere în conducție și convecție împreună cu radiațiile, pentru a avea o bună înțelegere a acestor câmpuri. În acest articol, vom discuta ce sunt conducerea și convecția, motivul conducerii și convecției, asemănările lor, care sunt incidentele zilnice pe care le putem observa datorită conducerii și convecției, asemănările lor și în cele din urmă diferențele lor.
Ce este conducerea?
Conducerea este definită ca transferul de energie termică între regiunile de materie datorită unui gradient de temperatură. Conducerea se poate întâmpla în orice material, dar în ceea ce privește practica, conducerea se aplică numai solidelor. Când solidele sunt încălzite, atomii și moleculele din interiorul solidului vibrează datorită energiei cinetice primite de la încălzire, coliziunile acestor atomi vibrați cu atomii vecini determină vibrația atomilor vecini, prin urmare, vibrațiile sunt transferate în celălalt capăt al solid. Atomii de la suprafața solidului eliberează energia din vibrație în spațiul deschis. Pentru o tijă uniformă în regim stabil, cu laturile izolate și numai cele două capete sunt expuse, rata fluxului de căldură este direct proporțională cu aria absorbției de căldură și gradientul de temperatură. Starea de echilibru este atunci când există echilibru termic între toate punctele, ceea ce înseamnă că temperatura unui punct nu variază în funcție de timp. Gazele și lichidele prezintă, de asemenea, conducere, dar aceasta se prezintă sub formă de coliziuni directe de molecule. Nu vibrează ca solidele.
Ce este convecția?
Convecția este terminologia utilizată pentru mișcările în vrac ale fluidelor. Cu toate acestea, în acest articol convecția este considerată a fi sub formă de convecție termică. Spre deosebire de conducere, convecția nu poate avea loc în solide. Convecția este procesul de transfer al energiei prin transfer direct de materie. În lichide și gaze, atunci când este încălzit de jos, stratul inferior al fluidului va fi încălzit. Stratul de aer încălzit se extinde apoi, fiind mai puțin dens decât aerul rece; stratul de aer cald se ridică sub formă de curent de convecție. Apoi, următorul strat fluid se confruntă cu aceleași fenomene. Între timp, primul strat de aer cald este acum răcit și va coborî. Acest efect creează o buclă de conducere, eliberând continuu căldura preluată din straturile inferioare către straturile superioare. Acesta este un model foarte important în sistemele meteorologice. Căldura de pe suprafața pământului este eliberată în atmosfera superioară în acest mecanism.
Care este diferența dintre conducere și convecție?
• Conducerea are loc în toate mediile, în timp ce convecția nu este posibilă în solid.
• Convecția implică fluxul de materie în volum, în timp ce conducerea implică materie care vibrează în jurul unui punct fix.
• Într-un sistem închis, pierderea de căldură prin convecție nu este posibilă, dar este posibilă pierderea de căldură prin conducție.
